Biomassa florestal de madeira: desenvolvimento de revestimentos para bioagregados saturados com PCM visando ao aprimoramento do desempenho físico-mecânico e térmico de matrizes cimentícias

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dc.contributor.advisorFerreira, Saulo Rocha
dc.contributor.refereeFontenelle, Fabrício Rezende
dc.contributor.refereeSilva, Keoma Defaveri do Carmo e
dc.creatorHernández Mondragón, Julio César
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7518595415032904
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0009-0000-4123-7512
dc.date.accessioned2026-07-22T11:43:43Z
dc.date.issued2026-03-18
dc.description.abstractPhase Change Materials (PCMs) stand out in civil construction due to their thermal energy storage capacity via latent heat. This study aimed to develop and evaluate wood bioaggregates from the Pinus sp. species saturated with coconut oil, used as PCM, and polymer-mineral coatings for application in cementitious matrices. The methodology consisted of grinding and particle size classification of the wood particles, followed by PCM saturation under vacuum and subsequent encapsulation. Different coating formulations were investigated using epoxy resin, carboxylated styrene-butadiene (XSBR), and cement, mixed with sand, graphite, and copper fillers. The results demonstrated that the epoxy resin and sand coating provided the highest layer thickness at 1412 µm. In contrast, it was evidenced that the combination of graphite and XSBR presented chemical incompatibility, compromising the integrity of the coating, which recorded a mass loss of 3.36%. Regarding the individual thermal evaluation of the particles, the epoxy resin with sand treatment showed a thermal delay of 10.18 minutes during cooling and 9.18 minutes during heating. This technical characterization justified the selection of bioaggregates made of epoxy resin with sand, copper, and graphite for the production of the final cementitious matrices. When evaluating the mechanical performance of the produced specimens, the sand treatment presented a modulus of rupture (MOR) of 5.97 MPa and a modulus of elasticity (MOE) of 370.91 MPa. Finally, the DKK tests confirmed the thermal functionality of the system, where the presence of bioaggregates coated with epoxy resin and sand promoted a thermal delay of approximately 30 minutes during heating and 35 minutes during cooling.
dc.description.acaoclimatica6. Eficiência energética ou inovação ambiental
dc.description.acaoclimatica7. Manejo de resíduos ou recuperação de áreas degradadas
dc.description.areastematicasdaextensaoMeio ambiente
dc.description.areastematicasdaextensaoTecnologia e produção
dc.description.concentrationResíduos ligno-celulósicos da agroindústria
dc.description.notesArquivo retido a pedido da autoria, até julho de 2027.
dc.description.odsODS 7: Energia limpa e acessível
dc.description.odsODS 11: Cidades e comunidades sustentáveis
dc.description.odsODS 12: Consumo e produção responsáveis
dc.description.odsODS 13: Ação contra a mudança global do clima
dc.description.researchLineProcessamento e utilização da madeira
dc.description.resumoOs materiais de Mudança de Fase (MMF) destacam-se na construção civil pela capacidade de armazenamento de energia térmica via calor latente. Este trabalho teve como objetivo desenvolver e avaliar bioagregados de madeira da espécie Pinus sp. saturados com óleo de coco, utilizado como MMF, e revestimentos polímero-minerais para aplicação em matrizes cimentícias. A metodologia consistiu na moagem e classificação granulométrica das partículas de madeira, seguidas pela saturação com MMF sob vácuo e posterior encapsulamento. Foram investigadas diferentes formulações de revestimento utilizando resina epóxi, estireno butadieno carboxilado (XSBR) e cimento, aditivados com cargas de areia, grafite e cobre. Os resultados demonstraram que o revestimento de resina epóxi e areia proporcionou a maior espessura de camada com 1412 µm. Em contrapartida, evidenciou-se que a combinação de grafite e XSBR apresentou incompatibilidade química, comprometendo a integridade do revestimento, o qual registrou perda de massa de 3,36%. Quanto à avaliação térmica individual das partículas, o tratamento de resina epóxi com areia demonstrou um atraso térmico de 10,18 minutos no resfriamento e 9,18 minutos no aquecimento. Essa caracterização técnica justificou a seleção dos bioagregados feitos de resina epóxi com areia, cobre e grafite para a produção das matrizes cimentícias finais. Ao avaliar o desempenho mecânico dos corpos de prova produzidos, o tratamento com areia apresentou um módulo de ruptura (MOR) de 5,97 MPa e módulo de elasticidade (MOE) de 370,91 MPa. Por fim, os ensaios DKK confirmaram a funcionalidade térmica do sistema, onde a presença de bioagregados revestidos com resina epóxi e areia promoveu um atraso térmico de aproximadamente 30 minutos no aquecimento e 35 minutos no resfriamento.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
dc.description.tipodeimpactoSociais
dc.description.tipodeimpactoTecnológico
dc.identifier.citationHERNÁNDEZ MONDRAGÓN, Julio César. Biomassa florestal de madeira: desenvolvimento de revestimentos para bioagregados saturados com PCM visando ao aprimoramento do desempenho físico-mecânico e térmico de matrizes cimentícias. 2026. 84 p. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia da Madeira) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2026.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufla.br/handle/1/61032
dc.language.isopt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavras
dc.publisher.collegeEscola de Ciências Agrárias de Lavras (ESAL)
dc.publisher.countrybrasil
dc.publisher.departmentDepartamento de Ciências Florestais
dc.publisher.initialsUFLA
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia da Madeira
dc.rightsAttribution 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
dc.subjectBioagregados
dc.subjectMateriais de mudança de fase
dc.subjectMadeira
dc.subjectCompósitos cimentícios
dc.subjectEficiência térmica
dc.subjectBio-aggregates
dc.subjectPhase change materials
dc.subjectWood
dc.subjectCementitious composites
dc.subjectThermal efficiency
dc.subject.cnpqEngenharias
dc.titleBiomassa florestal de madeira: desenvolvimento de revestimentos para bioagregados saturados com PCM visando ao aprimoramento do desempenho físico-mecânico e térmico de matrizes cimentícias
dc.title.alternativeWood forest biomass: development of coatings for PCM-saturated bio-aggregates aimed at enhancing the physical-mechanical and thermal performance of cementitious matrices
dc.typedissertação

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